2018高中物理 第七章 機械能守恒定律 7.7 動能定理巧解多過程問題練習(xí) 新人教版必修2

1、動能定理巧解多過程問題（答題時間：30分鐘）1.質(zhì)量為m的小球被系在輕繩一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動，如圖所示，運動過程中小球受到空氣阻力的作用。設(shè)某一時刻小球通過軌道的最低點，此時繩子的張力為7mg，在此后小球繼續(xù)做圓周運動，經(jīng)過半個圓周恰好能通過最高點，則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功是（）A.B.1143mgRmgR1C.mgR2D.mgR2.質(zhì)量m2kg的物體，在光滑水平面上以v16m/s的速度勻速向西運動，若有一個F8N方向向北的恒力作用于物體，在t2s內(nèi)物體的動能增加了（）A.28JC.32JB.64JD.36J3.如圖所示，質(zhì)量為m的物塊，在恒力F的作用下，沿光滑水

2、平面運動，物塊通過A點和B點的速度分別是vA和vB，物塊由A運動到B點的過程中，力F對物塊做的功W為（）22A.W11mv2Bmv2A222211B.Wmv2mv2BA11C.Wmv2mv2ABD.由于F的方向未知，W無法求出4.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點的動能不可能（）A.一直增大B.先逐漸減小至零，再逐漸增大C.先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D.先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大5.子彈的速度為v，打穿一塊固定的木塊后速度剛好變?yōu)榱恪Ｈ裟緣K對子彈的阻力為恒力，那么當(dāng)子彈射入木塊的深度為其厚度的一半時，子彈的速度是（）A.C.v2v3B.D.

3、22v4v6.如圖所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下豎直向上加速運動，當(dāng)電梯的速度由v1增加到v2時，上升高度為H，則在這個過程中，下列說法或表達式正確的是（）A.對物體，動能定理的表達式為WFN12mv2，其中W2FN為支持力的功FNmgH22B.對物體，動能定理的表達式為W合0，其中W合為合力的功11C.對物體，動能定理的表達式為Wmv2mv221D.對電梯，其所受合力做功為Mv221122Mv217.如圖所示，電梯質(zhì)量為M，在它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體。電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運動，當(dāng)上升高度為H時，電梯的速度達到

4、v，則在這個過程中，以下說法中正確的是（）A.電梯地板對物體的支持力所做的功等于B.電梯地板對物體的支持力所做的功大于mv22mv22F1、W分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、f2分別表示前后兩次克服摩擦力所做的功，則（F24WF1，Wf22Wmv2C.鋼索的拉力所做的功等于MgH2mv2D.鋼索的拉力所做的功大于MgH28.（新課標(biāo)卷）一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段時間后其速度變?yōu)関。若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時間后速度變?yōu)?v。對于上述兩個過程，用WF2W）A.W1f2F24WF1，Wf22WF24WF1，Wf22W

5、F24WF1，Wf22WB.W1fC.W1fD.W1f9.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，從離地面H高處由靜止釋放，落到地面后繼續(xù)陷入泥中h深度而停止，設(shè)小球受到的空氣阻力為f，則下列說法正確的是（）A.小球落地時動能等于mgHB.小球陷入泥中的過程中克服泥土阻力所做的功小于剛落到地面時的動能C.整個過程中小球克服阻力做的功等于mg（Hh）D.小球在泥土中受到的平均阻力為mg（1Hh）10.（高考全國卷）一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動。當(dāng)物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H，如圖所示；當(dāng)物塊的初速度為v2時，上升的最大高度記為h。重力加速度大小為g。則物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為（）A.tan

6、和22gH2v2HHB.1tan和v2HHC.tan和D.1tan和42gH411.如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平拉力作用下由靜止開始運動一段距離后到達一斜面底端，這時撤去外力，物體沖上斜面，上滑的最大距離與在平面上移動的距離相等，然后物體又沿斜面下滑，恰好停在平面上的出發(fā)點。已知斜面傾角30，斜面與平面上的動摩擦因數(shù)相同，求物體開始受到的水平拉力F。12.（福建高考）圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段軌道與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點）

7、可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力。3的向心力與其速率的關(guān)系為F向m）（1）若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面上的D點，OD2R，求游客滑到B點時的速度vB大小及運動過程中軌道摩擦力對其所做的功Wf；（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，又因受到微小擾動，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h。（提示：在圓周運動過程中任一點，質(zhì)點所受v2R13.如圖所示裝置由AB、BC、CD三段軌道組成，軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接，其中軌道AB、CD段是光滑的，水平軌道BC的長度x5m，軌道CD足夠長且傾角37，A、D兩點離軌道BC的高度分別為h1

8、4.30m、h21.35m?，F(xiàn)讓質(zhì)量為m的小滑塊自A點由靜止釋放。已知小滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)0.5，重力加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8。求：（1）小滑塊第一次到達D點時的速度大?。唬?）小滑塊第一次與第二次通過C點的時間間隔；（3）小滑塊最終停止的位置距B點的距離。41.C解析：小球通過最低點時，繩的張力為F7mgmv21由牛頓第二定律知：FmgRmv22小球恰好過最高點，繩子拉力為零，由牛頓第二定律可知：mgR小球由最低點運動到最高點的過程中，由動能定理得：212mgRWf11mv2mv222由可得WfmgR，所以小球克服空氣阻力所做的功為mgR，故C正確

9、，A、1122B、D錯誤。2.B解析：由于力F與速度v1垂直，只有向北方向動能增加，依據(jù)動能定理：EWFl，其中l(wèi)1at2代入數(shù)據(jù)解得：E64J，故選項B正確。23.B解析：物塊由A點到B點的過程中，只有力F做功，由動能定理可知W122mv2B1mv2，故B正確。A4.C解析：若力F的方向與初速度v0的方向一致，則質(zhì)點一直加速，動能一直增大，選項A可能。若力F的方向與v0的方向相反，則質(zhì)點先減速至速度為零后再反向加速，動能先減小至零后再增大，選項B可能。若力F的方向與v0的方向成一鈍角，如斜上拋運動，物體先減速，減到某一值再加速，則其動能先減小至某一非零的最小值再增大，選項D可能，選項C不可能

10、，本題選C。5.B解析：設(shè)子彈的質(zhì)量為m，木塊的厚度為d，木塊對子彈的阻力為f。根據(jù)動能定理，子彈剛好打穿木塊的過程滿足fd012mv2。設(shè)子彈射入木塊厚度一半時的速度為才等于物體動能的增量Ek122WNmgH1mv2，即WNmgHmv2，選項B正確，選項A錯誤。d112v，則fmv2mv2，得vv，故選B。22226.CD解析：電梯上升的過程中，對物體做功的有重力mg、支持力FN，這兩個力的總功1mv2mv2，故A、B均錯誤，C正確；對電梯，無論有21幾個力對它做功，由動能定理可知，其合力的功一定等于其動能的增量，故D正確。7.BD解析：以物體為研究對象，由動能定理得122以系統(tǒng)為研究對象，

11、由動能定理得WT（mM）gH12（Mm）v2即WT（Mm）v2（Mm）gHMgH，選項D正確，選項C錯誤。1mv2228.C解析：因物體均做勻變速直線運動，由運動學(xué)公式得前后兩個過程的平均速度是25f2f2x故Wf22Wf2；由動能F24WF12fx4WF1fxF2f2xF1，C正確。mg（Hh）fHF阻h0，解得F阻倍關(guān)系，那么位移xt也是2倍關(guān)系，若Wf1fx，則W11定理Wmv2和Wm（2v）2得W229.C解析：小球下落高度為H的過程中需要克服空氣阻力做功，故其落地時的動能為（mgf）H，選項A錯誤；設(shè)小球剛落地時的動能為Ek，小球在泥土中運動的過程中克服阻力做功為W1，由動能定理得m

12、ghW10Ek，解得W1mghEk，故選項B錯誤；若設(shè)全過程中小球克服阻力做功為W2，則mg（Hh）W20，解得W2mg（Hh），故選項C正確；若設(shè)小球在泥土中運動時受到的平均阻力為F阻，則全程由動能定理得mg(Hh)fH，故選項D錯誤。h10.D解析：根據(jù)動能定理，以速度v上升時，mgcosH1mgH0mv2，sin2vh1v以速度上升時，mgcosmgh0m()2，2sin22Hv2解得h，1tan，所以D正確。42gH11.解：設(shè)動摩擦因數(shù)為，在平面上移動的距離為s，據(jù)動能定理有物體由靜止開始到?jīng)_到斜面最高點Fsmgsmgssin30物體沿斜面下滑到停在平面上的出發(fā)點mgssin30mg

13、scos30mgscos300mgs0由得Fmg12.解：（1）游客從B點做平拋運動，有2RvBt1Rgt22由式得vB2gR從A到B，根據(jù)動能定理，有2mg（HR）Wf1mv20B由式得Wf（mgH2mgR）；（2）設(shè)OP與OB間夾角為，游客在P點時的速度為vP，受到的支持力為N，從B到P由機械能守恒定律，有mg（RRcos）12mv20Pv2P過P點時，根據(jù)向心力公式，有mgcosNmRN06Rhcos由式解得h23R。13.解：（1）小滑塊從ABCD過程中，由動能定理得：mg（h1h2）mgx12mv20D將h1、h2、x、g代入得：vD3m/s；（2）小滑塊從ABC過程中，由動能定理得2mgh1mgx1mv2Ct1C1s